多线程之NSOperation简介
2016-05-10 15:55
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在iOS开发中,为了提升用户体验,我们通常会将操作耗时的操作放在主线程之外的线程进行处理。对于正常的简单操作,我们更多的是选择代码更少的GCD,让我们专注于自己的业务逻辑开发。NSOperation在ios4后也基于GCD实现,但是相对于GCD来说可控性更强,并且可以加入操作依赖。
NSOperation是一个抽象的基类,表示一个独立的计算单元,可以为子类提供有用且线程安全的建立状态,优先级,依赖和取消等操作。系统已经给我们封装了NSBlockOperation和NSInvocationOperation这两个实体类。使用起来也非常简单,不过我们更多的使用是自己继承并定制自己的操作。
NSOperation定义
- (void)start; - (void)main; @property (readonly, getter=isCancelled) BOOL cancelled; - (void)cancel; @property (readonly, getter=isExecuting) BOOL executing; @property (readonly, getter=isFinished) BOOL finished; @property (readonly, getter=isConcurrent) BOOL concurrent; // To be deprecated; use and override 'asynchronous' below @property (readonly, getter=isAsynchronous) BOOL asynchronous NS_AVAILABLE(10_8, 7_0); @property (readonly, getter=isReady) BOOL ready; - (void)addDependency:(NSOperation *)op; - (void)removeDependency:(NSOperation *)op; @property (readonly, copy) NSArray *dependencies; typedef NS_ENUM(NSInteger, NSOperationQueuePriority) { NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L, NSOperationQueuePriorityLow = -4L, NSOperationQueuePriorityNormal = 0, NSOperationQueuePriorityHigh = 4, NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8 }; @property NSOperationQueuePriority queuePriority; @property (copy) void (^completionBlock)(void) NS_AVAILABLE(10_6, 4_0); - (void)waitUntilFinished NS_AVAILABLE(10_6, 4_0); @property double threadPriority NS_DEPRECATED(10_6, 10_10, 4_0, 8_0); @property NSQualityOfService qualityOfService NS_AVAILABLE(10_10, 8_0); @property (copy) NSString *name NS_AVAILABLE(10_10, 8_0);
状态
NSOperation提供了ready
cancelled
executing
finished这几个状态变化,我们的开发也是必须处理自己关心的其中的状态。这些状态都是基于keypath的KVO通知决定,所以在你手动改变自己关心的状态时,请别忘了手动发送通知。这里面每个属性都是相互独立的,同时只可能有一个状态是YES。
finished这个状态在操作完成后请及时设置为YES,因为NSOperationQueue所管理的队列中,只有isFinished为YES时才将其移除队列,这点在内存管理和避免死锁很关键。
依赖
NSOperation中我们可以为操作分解为若干个小的任务,通过添加他们之间的依赖关系进行操作,这点在设计上是很有意义的。比如我们最常用的图片异步加载,第一步我们是去通过网络进行加载,第二步我们可能需要对图片进行下处理(调整大小或者压缩保存)。我们可以直接调用- (void)addDependency:(NSOperation*)op;这个方法添加依赖:
[imgRsizingOperation addDependency:networkOperation]; [operationQueue addOperation:networkOperation]; [operationQueue addOperation:imgRsizingOperation];
这点我们必须要注意的是不能添加相互依赖,像A依赖B,B依赖A,这样会导致死锁!还有一点必须要注意的时候,在每个操作完成时,请将
isFinished设置为YES,不然后续的操作是不会开始执行的。
执行
执行一个operation有两种方法,第一种是自己手动的调用start这个方法,这种方法调用会在当前调用的线程进行同步执行,所以在主线程里面自己一定要小心的调用,不然就会把主线程给卡死,还不如直接用GCD呢。第二种是将operation添加到operationQueue中去,这个也是我们用得最多的也是提倡的方法。NSOperationQueue会在我们添加进去operation的时候尽快进行执行。当然如果NSOperationQueue的
maxConcurrentOperationCount如果设置为1的话,进相当于FIFO了。
队列是怎么调用我们的执行的操作的呢?如果你只是想弄一个同步的方法,那很简单,你只要重写
main这个函数,在里面添加你要的操作。如果想定义异步的方法的话就重写
start方法。在你添加进operationQueue中的时候系统将自动调用你这个start方法,这时将不再调用main里面的方法。
取消
NSOperation允许我们调用-(void)cancel取消一个操作的执行。当然,这个操作并不是我们所想象的取消。这个取消的步骤是这样的,如果这个操作在队列中没有执行,那么这个时候取消并将状态
finished设置为YES,那么这个时候的取消就是直接取消了。如果这个操作已经在执行了,那么我们只能等其操作完成。当我们调用cancel方法的时候,他只是将
isCancelled设置为YES。所以,在我们的操作中,我们应该在每个操作开始前,或者在每个有意义的实际操作完成后,先检查下这个属性是不是已经设置为YES。如果是YES,则后面操作都可以不用在执行了。
completionBlock
iOS4后添加了这个block,在这个操作完成时,将会调用这个block一次,这样也非常方便的让我们对view进行更新或者添加自己的业务逻辑代码。
优先级
operationQueue有maxConcurrentOperationCount设置,当队列中operation很多时而你想让后续的操作提前被执行的时候,你可以为你的operation设置优先级
NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L, NSOperationQueuePriorityLow = -4L, NSOperationQueuePriorityNormal = 0, NSOperationQueuePriorityHigh = 4, NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8
简单示例代码
最后我们看看一个简单的小示例,在.m文件里面我们将重写finished
executing两个属性。我们重写set方法,手动发送keyPath的KVO通知。在
start函数中,我们首先判断是否已经取消,如果取消的话,我们将直接return,并将
finished设置为YES。如果没有取消操作,我们将
_executing设置为YES,表示当前operation正在执行,继续执行我们的逻辑代码。在执行完我们的代码后,别忘了设置operation的状态,将
_executing设置为NO,并将
finished设置为YES,这样我们就已经很简单的完成了我们的多线程操作任务。
@interface TestOperation () @property (nonatomic, assign) BOOL finished; @property (nonatomic, assign) BOOL executing; @end @implementation TestOperation @synthesize finished = _finished; @synthesize executing = _executing; - (void)start { if ([self isCancelled]) { _finished = YES; return; } else { _executing = YES; //start your task; //end your task _executing = NO; _finished = YES; } } - (void)setFinished:(BOOL)finished { [self willChangeValueForKey:@"isFinished"]; _finished = finished; [self didChangeValueForKey:@"isFinished"]; } - (void)setExecuting:(BOOL)executing { [self willChangeValueForKey:@"isExecuting"]; _executing = executing; [self didChangeValueForKey:@"isExecuting"]; }
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